15.7. Optické snímače

Používají se pro detekci a rozpoznávání objektů s využitím světla (obr., obr.2)
  • např. ke kontrole předmětů na dopravnících a na montážních pracovištích, čtení zakódovaných informací (čárový kód, složenky, SPZ - OCR)
Skládají se z vysílače světla a přijímače světla (popř. jen přijímače např. u kamer)
Výhody necitlivost vůči rušení elektrickými a magnetickými poli, hlukem
velký rozsah vzdáleností (až jednotky metrů) při malé velikosti snímače
Nevýhoda citlivost na vnější světlo, na přítomnost cizích předmětů (nutná přímá viditelnost)

15.7.1. Vysílače světla

Přeměňují elektrický proud na světlo
LED Spektrum LED Spektrum laseru Optické vlákno
Rozdělení:
a) Svítivé diody LED Light Emitting Diode = dioda vyzařující světlo, také luminiscenční dioda
dvouvrstvé (PN) polovodičové součástky emitující světlo při průchodu el. proudu v propustném směru - obr., foto - pracují v binárním režimu (buď svítí nebo nesvítí)
světlo má úzký rozsah vlnových délek (určitou barvu) daný materiálem diody (obr.) (rozsah vlnových délek je ale větší než u laseru) - obr.
světlo nelze tak úzce zaměřit (soustředit), jak to dělá laser
mají velmi malé rozměry, nízkou spotřebu energie - dnes LED svítilny (čím dál větší zářivost)
v průmyslu převažují infračervené diody LED - emitují infračervené (IR) záření - mají vlnovou délku větší než viditelné světlo – IR světlo není vidět
  IR světlo je odolnější vůči rušení prachem ve vzduchu a je necitlivé vůči rušení viditelným světlem - používá se také pro dálkové ovladače, CNC měřicí sondy - obr.
b) Laser světlo soustředěné (koncentrované) do úzkého svazku – má velkou energii, je výkonnější
světlo má stejnou vlnovou délku, polarizaci, fázi (= koherentní světlo - narozdíl od LED) - obr.
podle vnitřního zdroje světla laseru rozlišujeme:
  laserové diody - emitující látka je pevný polovodič (červená barva - ukazovátka, tiskárny, CD/DVD přehrávače, modrá barva – Blu-Ray) - obr.
plynové lasery (He, Ne, CO2) – pro větší výkony - jsou dražší
Doplněk:
Světlovodné vlákno (optické) vyrábí se ze skla (křemíku) nebo z plastu
využívá se totálního odrazu (viz zákon lomu) na rozhraní materiálů s různým indexem lomu - obr.
skládá se z tenkého optického jádra (Ø v µm), silnějšího optického pláště a ochranného obalu - obr.
může se použít u malých snímačů k vedení vysílaného a přijímaného záření např. na nepřístupná místa